报告题目:

多腔复合纳米反应器的构筑

报告人:

马玉柱

所在单位:

内蒙古大学

报告人简介:

马玉柱，内蒙古大学能源材料化学研究院，研究员，骏马计划B1岗引进人才，内蒙古自治区青年拔尖人才，博士生导师，赵东元院士团队成员。主要从事新型功能介孔材料的设计，尤其是多腔不对称介孔复合材料的可控制备、多腔纳米反应器、智能纳米马达构筑及其在串联催化、储能、纳米塑料降解转化等领域的应用-构效关系研究工作。以第一/通讯作者在Nat. Rev. Chem., Nat. Synth., Nat. Commun., Angew. Chem Int. Edit., Adv. Mater., Adv. Funct. Mater., ACS nano., Nano Lett.等期刊上发表论文20余篇。以第一发明人发表专利2项；主持国家自然科学基金面上等项目4项，骨干参与国家重点研发项目1项，入选自治区青年科技英才等。

报告摘要:

原子级结构精确的金属纳米团簇具有独特的结构和丰富的催化位点，广泛应用于光、电、热等催化领域。然而，由于难以精准调控多金属纳米团簇与传统实心结构材料的可控组装，造成多催化位点相互串扰，影响反应的有效串联，为深入研究带来挑战。基于此，研究者受生物细胞的启发，构建类细胞多腔结构，开发原位分区共组装策略来调控功能物种的层次性和毗邻度。借助乳液滴界面组装策略，巧妙的利用乳液滴的可动态调控特性，在单液滴水平实现液滴的外凸、融合和溶胀等，合成结构可调的分层多室介孔纳米颗粒。一方面利用多功能金属纳米团簇在不同空腔中的分离和定位，实现了独立装载时的稳定性同时避免了相互串扰，以执行不同明确定义的功能，并使某些物质进行边界交换。另一方面利用多腔结构构筑纳米反应器以低能耗的方式进行多步串联反应在腔内的时空耦合，使得纳米颗粒响应外部刺激转化为自身能量，并同时形成高催化性能的级联催化剂，以期实现反应物的高选择性转化。为探究反应中间体在腔室内的扩散传质、多步反应顺序发生提供了平台。这些经典案例为设计新型多功能团簇介孔复合纳米反应器提供独特的策略与广泛的见解，为拓展其在高效多功能协同催化领域的应用提供理论与实验支持。